Биотопливо набирает популярность

В конце июня 2011 г. авиакомпания KLM выполнила первый запланированный полет на биотопливе, вслед за этим немецкая Lufthansa стала первым перевозчиком, который стал использовать биотопливо в регулярном сообщении. В июле был дан старт шестимесячной программе полетов самолета Airbus A321, который четыре раза в день выполняет полеты по маршруту Франкфурт - Гамбург с использованием смеси топлива, состоящей на 25% из биологического сырья, получаемого на основе ятрофы, рыжиков и жиров животного происхождения.

Авиакомпания Finnair и мексиканские перевозчики Aeromexico и Interjet недавно также выполнили первые коммерческие рейсы с использованием биотоплива, тогда как с сентября британская авиакомпания Thomson Airways приступила к выполнению полетов по маршруту Бирмингем - Пальма на самолете Boeing 757 с использованием топливной смеси, на 50% состоящей из биологического сырья, полученного из отработанного кулинарного жира.

В начале октября авиакомпания Air France выполнила первый полет на самолете A321 по маршруту Тулуза - Париж с использованием топлива, на 50% состоящего из биосырья, полученного из отработанного растительного масла. Как отмечают в компании Airbus, непосредственно сотрудничавшей с Air France в этом проекте, в ходе данного демонстрационного полета удалось добиться снижения выбросов CO2 практически в два раза. Такой высокий показатель был достигнут не только за счет биотоплива, но и благодаря применению специальных процедур ОрВД, включая более высокую крейсерскую высоту полета и процедуру непрерывного снижения. В частности, отмечается, что использование оптимизированных процедур ОрВД позволило сократить выбросы CO2 на 10%.

В начале октября свой первый регулярный рейс по маршруту Мадрид - Барселона с использованием биотоплива на самолете Airbus A320 выполнила испанская авиакомпания Iberia. Сообщается, что используемая топливная смесь на 75% состояла из обычного авиакеросина и на 25% из биологического топлива, полученного путем переработки рыжиков. Используемый биокеросин был произведен одним из подразделений компании Honeywell, а его сертификацию проводила компания Repsol. По информации Iberia, за время полета было использовано 2800 кг топлива, а выбросы CO2 сократились практически на 1500 кг.

Перспективная возможность внедрения биотоплива в гражданскую авиацию подталкивает авиакомпании и промышленные организации к созданию различного рода совместных предприятий. Так, например, авиакомпания Virgin Atlantic в сотрудничестве с энергетической компанией LanzaTech намерена заняться разработкой специального топлива с низким содержанием углеводородов. Новое топливо должно будет использоваться в течение трех лет на рейсах перевозчика из Лондона в Шанхай и Дели.

LanzaTech займется создание специальных предприятий по выработке этого топлива на территории Китая и Индии. В текущем году в Шанхае должна состояться демонстрация нового сырья, а его коммерческое производство будет запущено в Китае с 2014 г.

По информации Virgin Atlantic новое топливо будет производиться на основе отработавших газов металлургической промышленности. Эти газы за счет специального химического процесса, в основе которого лежат технологии, разработанные шведской компанией Swedish Biofuels, будут преобразовываться в авиатопливо. Поначалу планируется использование топливной смеси в пропорции 50:50, хотя в перспективе создатели проекта планируют выйти на уровень в 100%.

На первом этапе завод в Шанхае должен будет производить до 379 тыс. литров этанола в год из отработавших газов с металлургических заводов. Полученный этанол будет отправляться на завод Swedish Biofuels, откуда уже будет выходить готовое для использования топливо.

По оценке LanzaTech в этом проекте могут принять участие около двух третей сталелитейных заводов, тем самым промышленные масштабы производства такого топлива будут удовлетворять потребностям авиационной индустрии. Причем в перспективе к этому проекту могут присоединиться и крупные тепловые электростанции, работающие на каменном угле. По словам руководства Virgin Atlantic, потенциально металлургическая отрасль может вырабатывать до 68 млрд литров топлива ежегодно. Причем стоимость производства такого топлива практически равноценна выработке обычного авиакеросина.

В LanzaTech тем временем заверяют, что использование авиатоплива, полученного за счет переработки отработавших газов с металлургических заводов, позволит значительно сократить выбросы вредных веществ в атмосферу при выполнении коммерческих полетов. Необходимо добавить, что к 2020 г. Virgin Atlantic планирует сократить выбросы парниковых газов своими самолетами на 20%.

Экспериментальное производство этанола по представленной схеме ведется в Новой Зеландии, где выпускается до 68 тыс. литров этанола в год из ресурсов, получаемых со сталелитейного завода BlueScope Steel.

В компании Swedish Biofuels уверяют, что получаемое таким образом биотопливо в перспективе может стать полноценной заменой таким видам топлива как JP-8, Jet A-1 и др.

В свою очередь, авиакомпания Virgin Australia, входящая в состав Virgin Group, объединила свои усилия с компанией General Electric, создав консорциум, который займется разработкой проекта по промышленному производству биотоплива в Австралии. В первую очередь, консорциум сосредоточит свои усилия на изучении процесса пиролитического преобразования биомассы, получаемой из эвкалипта, в авиационное топливо. Пока перед консорциумом стоит задача по открытию экспериментального завода в Австралии в 2012 г., который мог бы производить данное топливо. General Electric будет участвовать в процессе разработки нового вида биотоплива, а также поможет с его последующей сертификацией. Помимо Virgin Atlantic и GE в данный консорциум входят такие компании, как Renewable Oil Corporation, Future Farm Industries CRC и канадская фирма Dynamotive Energy Systems, специализирующая на производстве биотоплива.

Тем временем, американская биоэнергетическая компания SG Biofuels (SGB) присоединилась к консорциуму, организованному компанией Airbus и бразильской авиакомпанией TAM. Данный консорциум занимается производством авиатоплива на основе биологического сырья, получаемого из ятрофы.

На первом этапе консорциум планирует открыть плантации по выращиванию ятрофы в Бразилии общей площадью 75 тыс. акров. Впоследствии полученные зерновые культуры будут переработаны в биокеросин, который преимущественно будет использоваться бразильскими авиакомпаниями.

Компания SGB объединит свои усилия с бразильскими фирмами Bioventures Brasil и Rio Pardo Bioenergia для выбора и тестирования различных видов ятрофы, которые впоследствии будут выращиваться на подготовленных плантациях. Как отмечают в компании Airbus, ятрофа была выбрана не случайно для этого проекта. Как показывают проведенные исследования, данное растение является самым рентабельным и конкурентоспособным сырьем для производства биотоплива.

Авиакомпания TAM, которая станет основным потребителем данного вида топлива, уже выполнила демонстрационный полет с использованием авиакеросина, в состав которого входило биологическое сырье, полученное из ятрофы.

В конце ноября 2011 г. демонстрационный полет с использованием биотоплива на самолете Boeing 747-400 должна выполнить китайская авиакомпания Air China. Полет будет выполняться в рамках программы по энергетическому сотрудничеству между США и Китаем, старт которой был дан в 2009 г. В мае 2010 г. было заключено специальное соглашение между авиакомпанией Air China, компанией PetroChina и компанией UOP, входящей в состав корпорации Honeywell. Данное соглашение предусматривает выполнение демонстрационного полета с использованием авиатоплива, полученного из биологического сырья, выращенного в Китае. Кроме того, предусматривается совместная оценка перспективного производства биотоплива на территории Китая.

Биологическое сырье предоставляет компания PetroChina, тогда как его переработкой в авиатопливо занимается американская UOP. В качестве возможного сырья для производства биотоплива в Китае рассматривается ятрофа и ксантоцерас рябинолистный (кустарник, выращиваемый на севере Китая).

Производство биотопливо в перспективе могло бы обеспечить растущие потребности авиационной отрасли Китая в авиакеросине. По прогнозам, в 2015 г. китайским авиакомпаниям потребуется 23,7 млн тонн топлива, а в 2020 г. эта цифра увеличится до 35,8 млн тонн.

Безусловно, с маркетинговой точки зрения использование биотоплива положительное сказывается на имидже авиакомпанией, однако у авиационной отрасли до сих пор нет четкой стратегии по использованию этого сырья в будущем. Уже сейчас возникают определенные проблемы. Например, спрос на биотопливо в настоящее время превышает предложение. Поэтому, как отмечают ведущие эксперты, на первом этапе необходимо определить наиболее эффективные технологии, которые могли бы использоваться для производства этого вида топлива, и заняться отладкой логистической цепочки.

В компании Boeing говорят, что к 2015 г. около 1% всего используемого в авиации топлива должно быть произведено из биологического сырья (приблизительно 2,7 млрд литров). Только после достижения этой цели можно будет говорить о дальнейшем увеличении доли биотоплива до 5, 10 и 20%.

В авиакомпании Thomson Airways соглашаются с такой позицией Boeing, отмечая, что главной задачей в настоящее время является совершенствование цепочки поставщиков и как следствие уменьшение затрат на производство биотоплива. При этом подобные проекты требуют большого количества инвестиций, а вот их эффективность начнет проявляться гораздо позже. Авиакомпании на данный момент закупают небольшое количество биотоплива, в основном по причине его высокой стоимости. Для снижения затрат на производство этого вида горючего требуется создание новых перерабатывающих заводов, желательное с более оптимальным месторасположением.

При этом некоторые аналитики сомневаются в скором внедрении биотоплива в постоянное коммерческое использование, поскольку большая часть инвестиций в эти проекты должна исходить от национальных правительств и банков, которые пока не стремятся участвовать в подобного рода программах. В настоящее время правительства в большей степени обеспокоены лишь ограничениями выбросов CO2 в атмосферу, но мало кого действительно интересуют методы достижения этой цели.

По мнению аналитиков инвестиционной фирмы CLSA, объемы производства биотоплива в мире, в первую очередь, будут зависеть от мировых цен на нефть. Например, когда в I кв. 2011 г. стоимость нефти марки Brent составляла $120 за баррель, спрос на биотопливо увеличился. Но когда цена на нефть падает ниже отметки в $100 за баррель, спрос на авиакеросин, изготовленный из биологического сырья, также снижается.

Однако предстоящее включение авиакомпаний в Европейскую систему торговли квотами на выброс парниковых газов (EU ETS) может стать своего рода катализатором повышения спроса на биотопливо, поскольку в этом случае затраты перевозчиков на покупку квот могут значительно сократиться. Однако, как считают аналитики CLSA, добиться существенного сокращения выбросов парниковых газов и снижения расхода топлива можно только за счет совершенствования конструкции самолетов.

Но в компании Boeing царит более оптимистичное настроение. Предполагается, что биотопливо в будущем все же будет играть важную роль в авиаиндустрии. Большая часть бюджета Boeing, направленного на исследования в области биоэнергетики, сосредоточена на потенциальном использовании морских водорослей в качестве сырья для производства авиакеросина. В этом случае можно было бы избежать негативной реакции со стороны противников биотоплива, которые указывают на то, что для производства этого сырья занимаются жизненно необходимые земельные участки. По оценкам Boeing, топливо из морских водорослей станет коммерчески доступным через пять - восемь лет. При этом благодаря высокой репродуктивности морских водорослей это билогическое сырье в долгосрочной перспективе может обеспечить все потребности авиационной отрасли в авиакеросине.

Артур Нургалеев

Обзор подготовлен по материалам Aviation Week и Flightglobal